|
Что такое ферментаторный реактор?
| MOQ: | 1 комплект |
| цена: | 10000 USD |
| Срок доставки: | 2 месяца |
| Метод оплаты: | Л/К, Т/Т |
| Емкость поставок: | 200 комплектов/дней |
конструкция реактора ферментатора
,Принципы ферментатора реактора
,Приложения для ферментаторных реакторов
Что такое ферментер-реактор? Конструкция, принципы и применение
Ответ на основной вопрос: Что такое ферментер-реактор и как он позволяет выращивать микроорганизмы в ценные биохимические вещества? Ферментер-реактор — это стерильный, аэрируемый сосуд, в котором культивируются бактерии, дрожжи или клетки млекопитающих при контролируемой температуре (30-37 °C), pH (5-7,5) и растворенном кислороде (РК выше 30% насыщения). Механическое перемешивание со скоростью 50-200 об/мин с подачей воздуха обеспечивает объемный коэффициент массопереноса kLa 50-400 в час, поддерживая плотность клеток выше 10^9 КОЕ/мл. Промышленные установки варьируются от пилотных емкостей объемом 0,5 м³ до производственных ферментеров объемом 300 м³, производящих антибиотики, ферменты, пиво и биоэтанол с выходом 80-95% конверсии субстрата.
Основные принципы работы ферментеров-реакторов
- Аэрация и контроль kLa: Подача воздуха без масла и сдвиг от импеллера устанавливают kLa (50-400 в час); датчики РК обеспечивают обратную связь по воздушному потоку и перемешиванию, чтобы дыхание не было затруднено.
- Стерильная работа (SIP/CIP): Пар под давлением (SIP) при 121-134 °C в течение 20-30 минут стерилизует сосуд; стерильные фильтры (0,2 микрометра) защищают поступающий воздух и выхлоп.
- Мониторинг метаболизма: Онлайн-датчики pH, РК, выхлопных газов O2/CO2 (OUR/CPR) и насосы подачи реализуют периодическое культивирование с подпиткой, предотвращая ингибирование субстратом.
Основные типы ферментеров-реакторов
- Аэрируемый ферментер с перемешивающим устройством: Импеллеры Rushton или HE-3 в емкостях из нержавеющей стали объемом 0,5-300 м³; основное оборудование для производства антибиотиков, дрожжей и одноклеточного белка.
- Аэролифтный ферментер: Колонна с пузырьковой аэрацией и внутренним подъемным трубой; низкое сдвиговое усилие подходит для растительных клеток и мицелиальных культур с kLa 50-150 в час.
- Мембранный / Половолоконный биореактор: Непрерывное удержание клеток для культур млекопитающих и перфузионных культур, требующих мягкого роста при высокой плотности.
Сравнительная таблица типов ферментеров-реакторов
| Тип ферментера | Перемешивание | Диапазон масштаба | Типичный kLa / РК |
|---|---|---|---|
| С перемешивающим устройством | Механический Rushton/HE-3 | 0,5-300 м³ | kLa 100-400/ч, РК>30% |
| Аэролифтный | Пневматический (без вала) | 1-200 м³ | kLa 50-150/ч, низкое сдвиговое усилие |
| Половолоконный | Перфузия, мембранный | 0,01-10 м³ | Высокая плотность клеток, мягкий режим |
| С неподвижным слоем | Капельный / насадочный | 0,1-50 м³ | Иммобилизованные клетки |
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что такое kLa и почему он критически важен?
О: kLa — это объемный коэффициент массопереноса, описывающий скорость поступления кислорода в жидкость; недостаточный kLa приводит к голоданию клеток, снижая скорость роста μ и титр продукта.
В: Как поддерживается стерильность ферментера?
О: Пар под давлением (SIP) стерилизует сосуд и линии при 121-134 °C, а гидрофобные фильтры или HEPA-фильтры с размером пор 0,2 микрометра стерилизуют поступающий воздух и задерживают выхлоп, предотвращая загрязнение.
В: Что такое ферментация с подпиткой?
О: Питательные вещества добавляются постепенно, а не все сразу, что позволяет избежать высоких концентраций субстрата, ингибирующих клетки, и повысить конечный выход до 80-95%.
В: Какой ферментер лучше всего подходит для клеток, чувствительных к сдвиговым усилиям?
О: Аэролифтные и половолоконные биореакторы обеспечивают низкое сдвиговое усилие, пузырьковое или мембранное перемешивание, идеально подходящее для клеток млекопитающих и растений.
Видео
Видео
Видео
Видео
Видео
